新型防火涂料可防止钢结构建筑火灾失败
2023-03-16 来源：西安机械信息网
新型防火涂料可防止钢结构建筑火灾失败
建筑物中的钢铁要防止其屈曲和起火，可能只需要多涂一些“油漆”即可。
来自新加坡南洋理工大学（NTU新加坡）和新加坡工业开发商JTC的科学家们已经开发出了一种价格合理的三合一涂料，可提供增强的防火和防腐性能。
建筑物中的现有钢结构通常涂有一层防火层，以保护裸金属免受火灾破坏，并达到两个小时的防火标准-旨在给居住者足够的时间来疏散建筑物中国化工网okmart.com。如今，传统的膨胀型涂料很厚，更昂贵且施工费力。
相比之下，这种新加坡制造的涂层无需喷砂处理即可将其应用于裸钢表面，从而将涂层时间缩短了一半，并且可以在不脱落的情况下保护材料两小时不着火。
名为FiroShield的新涂料更便宜，施工更省力，并且可以像普通涂料一样在美学上发挥作用。
FiroShield也已在其他建筑材料上进行了测试，例如钢筋混凝土和层压木材，并且具有相同的优异性能。
领导研究团队的是材料科学与工程学院的助理教授Aravind Dasari和土木与环境工程学院的Tan Kang Hai教授。
团队负责人说，他们多年来在聚合物和燃烧不同方面的研究中获得的知识，加上土木和结构工程经验，有助于简化他们的方法。
它们的涂层强度来自添加剂的平衡混合，当面对极高的温度时，它们可以很好地协同工作，从而产生同时发生的化学反应。他们知道，当他们能够用喷枪均匀地涂覆钢铁样品时，他们找到了正确的配方。
NTU-JTC工业基础设施创新中心（I3中心）的首席研究员Dasari教授补充说：“在大火中，我们的涂层形成了一层致密的焦黑层，可作为隔热层。”
“虽然典型的防火涂料也将形成一个烧焦的层，但它们很厚且呈泡沫状，很容易脱落，并使钢暴露在火中。我们的目标是提供一种创新的涂料，该涂料的工作方式与传统的膨胀型涂料不同，可以在高温下尽可能长时间地粘附在钢表面，并且在正常条件下具有耐久性和耐候性，而无需面漆。”
JTC技术服务部总监兼I3中心联合主任Koh Chwee先生说，JTC通过与NTU等学术机构合作，旨在开发新的创新解决方案，以提高其工业基础设施项目的安全性和建筑生产率。
“在钢结构上轻松使用这种新的耐火耐腐蚀涂料将有助于减少劳动密集型工作，从而提高生产率并能够更快地涂覆预制钢构件。更重要的是，这种新涂料能够在高温下保持优异的附着力可以提高居住者的建筑物安全性。我们相信，这种新涂料将能够减少涂料和人工成本，并成为其他防火产品的替代品。”
涂料组合材料
新涂料的基础材料由合成树脂制成，合成树脂是通常用于制造油漆的聚合物。为了提供耐火和耐腐蚀的性能，Dasari教授的团队添加了多种常见化学物质的组合，其中包括一种吸热化学物质-吸收热量以启动化学反应，使涂层牢固地粘附在钢上。
团队进一步开发了能够具有多种颜色的涂料。可以将颜料添加到混合物中，从而达到普通涂料的美学功能。希望将FiroShield的优点添加到其产品中的油漆制造商应该发现，商业化是简单明了的，因为创新仅依赖于在油漆制造过程中添加关键化学品。
为了达到两个小时的防火等级，FiroShield仅需要五层涂层，而传统涂层最多需要15层或更多层。因此，由于其较低的材料成本和人力需求，它的应用速度快了两倍，价格便宜了约50％。
除了具有防火性能和易于使用之外，FiroShield还可以保护钢表面不受腐蚀，这是目前市场上其他防火涂料无法做到的。当暴露在潮湿和紫外线等风化因素下时，FiroShield的使用寿命预计会更长。在实验室进行耐候性测试时，其性能几乎下降了2％，而传统涂料的性能下降了75％。这将减少建筑物使用寿命内的维护成本和检查频率。
对于下一阶段的开发，FiroShield将被送往英国进行行业认证，其中包括新加坡目前尚无设施可以承受的耐火测试。
其专有配方已提交给NTU的创新和企业部门NTUitive，并且在认证完成后，NTUitive将与JTC合作探索商业化选择。
预计将于2018年4月完成认证之后，新涂料将在即将到来的JTC物流中心内的钢结构上施涂。联合研究小组还将与有关机构合作，以更大规模地推广该技术。
以此技术为基础，Ass Dasari教授还将与ITC I3中心的JTC合作，为建筑和建筑行业开发另一种创新涂料，该涂料不仅具有耐火性和耐腐蚀性，而且还具有更多的性能。
研究团队包括NTU的Indraneel S Zope博士和Ng Yan Hao先生，以及JTC土木和结构部的首席工程师Ng Kian Wee，他们在工程项目中的经验得到了贡献。将材料与结构联系起来的跨学科角度是这项研究的重要方面。
NTU-JTC I3中心成立于2011年，旨在开拓前沿的工业基础设施解决方案，以应对新加坡及其公司在安全，生产力以及人力和资源限制方面所面临的挑战。
I3中心临时联合主任Chu Jian教授说，本发明是学术界和行业研究合作伙伴关系的成功范例之一，因为NTU可以利用JTC的相关行业知识，同时为JTC提供知识和研究专长。开发一种创新的解决方案，该解决方案将使建筑和建筑行业受益。